Penyelidikan Kawalan Tork Langsung Motor Induksi Berdasarkan MATLAB / Simulink
Teknologi Kawalan Tork Langsung (DTC) adalah teknologi kawalan kelajuan kekerapan pembolehubah baru yang dibangunkan selepas teknologi kawalan vektor. Ia pertama kali dicadangkan oleh ulama Jerman M. Depenbrock dan ulama Jepun I. Takahashi untuk motor asynchronous pada tahun 1980-an. Teori kawalan tork langsung motor semburan magnet kekal dicadangkan oleh Zhong. L, Rahman MF, Hu YW dan ulama lain. Ia menggunakan kaedah analisis vektor ruang untuk mengira dan mengawal hubungan tork dan fluks motor AC secara langsung dalam sistem koordinat stator. Orientasi medan magnet pemegun digunakan untuk menghasilkan isyarat lebar denyut dengan cara kawalan dua titik diskret (Kawalan Band-Band). Keadaan pensuisan penyongsang dikawal secara langsung untuk mendapatkan tork yang tinggi.
DTC mempunyai kelebihan struktur kawalan mudah, tindak balas dinamik tork pantas, kurang bergantung pada parameter motor, dan keberkesanan yang baik terhadap perubahan parameter motor. Ia digunakan secara meluas dalam motor asynchronous dan motor segerak magnet kekal, dan memainkan peranan besar dalam pengeluaran perindustrian seperti peralatan rumah tangga, industri kereta, dan daya tarikan lokomotif elektrik.
Berdasarkan analisis model matematik tiga fasa motor tak segerak, prinsip kawalan sistem kawalan tork langsung bagi motor tak segerak tiga fasa diperkenalkan. Model simulasi keseluruhan sistem kawalan tork langsung tanpa fasa tiga fasa berasaskan platform simulasi MATLAB / Simulink ditubuhkan. Model simulasi bagi setiap komponen sistem. Hasil simulasi menunjukkan bahawa kaedah kawalan dapat merealisasikan pengesanan laju motor dengan cepat. Sistem ini mempunyai prestasi dinamik dan statik yang tinggi, yang secara berkesan mengurangkan hubungan fluks motor dan tork, dan meningkatkan kestabilan sistem kawalan kelajuan AC. Prestasi negeri.
1. Model motor asynchronous matematik
Motor tanpa asynchronous adalah sistem pesanan tinggi, tidak linear, dan kuat yang pelbagai. Oleh itu, apabila menganalisis model matematik mesin asynchronous, andaian berikut biasanya dibuat:
(1) Abaikan harmonik ruang, dengan anggapan bahawa lilitan tiga fasa adalah simetri, dan medan magnet jurang udara yang terhasil adalah sinusoidally distributed.
(2) Abaikan ketepuan magnetik.
(3) Tidak termasuk kehilangan besi.
(4) Kesan perubahan frekuensi dan suhu pada lilitan tidak dipertimbangkan.
Motor asynchronous diterangkan pada sistem koordinat stator ortogonal menggunakan analisis vektor ruang. Model matematik motor dalam sistem koordinat stator terdiri dari persamaan voltan, persamaan fluks, persamaan torsi, dan persamaan gerakan.
2 Kawalan tork langsung motor (DTC) asynchronous
Kaedah kawalan tork langsung (DTC) menggunakan kaedah analisis vektor ruang untuk menganalisis model matematik motor AC secara langsung dalam sistem koordinat pegun stator, membina model algoritma tork dan hubungan fluks, mengira dan mengawal torsi AC motor, dan menggunakan gelung histerisis. Pengawal (Kawalan Bang-Bang) menghasilkan isyarat PWM, dan secara langsung mengawal keadaan pensuisan penyongsang melalui jadual suis untuk mendapatkan prestasi dinamik yang tinggi.
Prinsip asasnya adalah untuk menggunakan penuh ciri-ciri penukaran inverter jenis voltan. Dengan terus menghidupkan keadaan voltan, trajectory linkage flux stator menghampiri bulatan, dan kekerapan slip berubah dengan penyisipan vektor voltan sifar untuk mengawal torsi motor dan Kadar perubahan sedemikian rupa sehingga hubungan fluks dan tork daripada perubahan motor AC dengan cepat seperti yang diperlukan.
Sistem kawalan tork langsung motor tak segerak (DTC) terdiri daripada penyongsang, motor tak segerak tiga fasa, anggaran aliran fluks, anggaran tork, anggaran kedudukan rotor, jadual suis, pengawal PI, dan komparator histerisis. Sistem kawalan mengira kelajuan dan ralat kelajuan sebenar motor melalui output pengawal PI sebagai isyarat tork yang diberikan. Pada masa yang sama, sistem mengira motor dengan model hubungan fluks dan model tork berdasarkan kepada nilai arus dan voltan tiga fasa motor yang dikesan. Besarnya hubungan dan tork fluks, mengira kedudukan rotor motor, perkaitan fluks yang diberikan motor dan kesilapan antara tork dan nilai sebenar; akhirnya pilih vektor voltan beralih penyongsang mengikut keadaan mereka, supaya motor boleh diselaraskan mengikut keperluan kawalan. Output tork, dan akhirnya mencapai tujuan peraturan laju.
